Материал: 2143

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

категории В); R2н – нормативное сопротивление, которое равно пределу текучести, определяемому по государственным стандартам и техническим условиям на трубы; 3 – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, при растягивающих продольных напряжениях 3 принимают равным единице, а при сжимающих определяют по формуле

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

н

 

 

 

3

1 0,75

 

кц

 

 

0,5

 

кц

 

,

(10.8)

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

mo

 

 

 

С

 

mo

Rн

 

Rн

 

 

0,9 Kн

2

 

 

0,9 Kн

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кцн – кольцевые напряжения от рабочего давления

 

бА

 

 

 

 

 

 

 

н

pd

.

 

 

 

(10.9)

 

 

 

 

кц

2 н

 

 

 

 

 

 

Для ор ент ровочного и быстрого определения допустимого

радиуса упругого

зг

а можно использовать соотношение [3]

 

 

 

 

 

Rдоп 1000 Dу ,

 

 

 

(10.10)

где Dу – условный диаметр тру опровода, м.

Действительные радиусы R упругого изгиба трубопровода в вер-

тикальной и горизонтальной плоскостях должны быть больше R . При

Ддоп

R < Rдоп следует применять специальные гнутые вставки труб.

10.1.2. Уточнение толщин стенок труб на отдельных участках магистрального трубопровода

Магистральные нефте- и нефтепродуктопроводыИв целом относятся к третьей или четвертой категории. Поэтому при расчете толщины стенки для них принимают mo = 0,9. Однако отдельные участки магистральных трубопроводов могут иметь иную категорию. Поэтому толщина стенки на этих участках требует уточнения.

Сведения о категориях участков магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов приведены в табл. 10.2.

121

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 10.2

 

 

Категории участков магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Категории участков при способе

 

 

Характеристика участков трубопроводов

 

 

 

прокладки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подземном

наземном

надземном

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

3

 

4

 

 

1. Переходы через водные преграды:

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

судоходные – в русловой части и

 

 

 

 

 

 

 

 

прибрежные участки длиной не менее 25

 

 

 

 

 

 

 

 

м

каждый

(от

среднемеженного

 

 

 

 

 

 

 

 

горизонта

 

воды)

при

диаметре

 

 

 

 

 

 

 

 

трубопровода:

 

 

 

 

В

 

-

 

В

 

 

части

 

 

I

 

-

 

I

 

 

— 1000 мм

 

более

 

 

 

 

 

 

 

 

— менее 1000 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

несудоходные

ш риной

 

зеркала

 

 

 

 

 

 

 

 

воды в межень 25 м

олее – в русловой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр брежные участки длиной не

 

 

 

 

 

 

 

 

менее 25 м каждый при диаметре

 

В

 

-

 

В

 

 

трубопровода:

 

 

 

 

I

 

-

 

I

 

 

— 1000 мм

 

 

 

 

 

 

I

 

-

 

I

 

 

— менее 1000 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) несудоходные ш р ной зеркала воды в

 

 

 

 

 

 

 

 

межень до 25 м – в русловой части,

 

I

 

-

 

I

 

 

оросительные и деривационные каналы

 

I

 

-

 

I

 

 

г) горные потоки (реки)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) поймы рек но горизонту высоких вод

 

I

 

-

 

II

 

 

10%-й обеспеченности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с) участок протяженностью 1000 м от

 

 

 

 

 

 

 

 

границ горизонтальныхАвысоких под

 

 

 

 

 

10%-й обеспеченности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Переходы через болота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) I типа

 

 

 

 

 

 

II

 

II

 

II

 

 

б) II типа

 

 

 

 

 

 

II

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II

 

III

 

 

в) III типа

 

 

 

 

ДB B

I

 

 

3. Переходы через железные и

 

 

 

 

 

 

 

 

автомобильные дороги:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) железные дороги общей сети, включая

 

I

 

-

 

I

 

 

участки длиной 40 м каждый по обе

 

 

 

 

 

 

 

 

стороны дороги от осей крайних путей,

 

 

 

 

 

 

 

 

но менее 25 м от подошвы насыпи

 

 

 

 

 

 

 

 

земляного полотна дороги.

 

 

 

III

 

-

 

II

 

 

б)

подъездные

железные

 

дороги

 

 

 

 

 

 

 

 

промышленных предприятий,

включая

 

 

 

 

 

 

 

 

участки длиной 25 м каждый по обе

 

 

 

 

 

 

 

 

стороны дороги от осей крайних путей.

 

I

 

-

 

I

 

 

в) автомобильные дороги I и II категорий,

 

 

 

 

 

 

 

122

 

 

включая участки длиной 25 м каждый по

 

 

 

 

 

 

 

 

обе стороны дороги от подошвы насыпи

 

 

 

 

 

 

 

 

или

бровки

выемки

земляного

полотна

III

 

-

 

II

 

 

 

дороги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) участки трубопроводов, примыкающие

 

 

 

 

 

 

 

 

к переходам (через все железные дороги

 

 

 

 

 

 

 

 

и автомобильные дороги I и II категорий

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Трубопроводы в горной местности:

 

 

 

 

 

 

 

 

а) при укладке на полках

 

 

 

 

II

 

II

 

-

 

 

 

б) при укладке в тоннелях

 

 

 

-

 

I

 

I

 

 

 

5.

Трубопроводы,

прокладываемые

по

II

 

 

 

 

 

 

 

поливным

 

орошаемым

 

землям

 

-

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

хлопковых

р совых плантаций

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Трубопроводы,

прокладываемые по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

распространения

II

 

II

 

II

 

 

 

вечномерзлых грунтов,

меющих

при

 

 

 

 

 

 

 

 

оттаиван

осадку свыше 0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

территор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Переходы через селевые

потоки

II

 

-

 

II

 

 

и солончаковые грунты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Углы пуска

 

пр ема

очистных

 

 

 

 

 

 

 

 

устройств,

а

 

также

 

участки

I

 

I

 

I

 

 

 

трубопроводов

длиной

100

м,

 

 

 

 

 

 

 

 

примыкающие к ним

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Трубопроводы,

расположенные

I

 

I

 

I

 

 

 

внутри зданий и в пределах территории

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НПС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Трубопроводы,

 

 

прокладываемые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

 

 

 

 

по подрабатываемым территориям

II

 

II

 

II

 

 

 

и

территориям,

 

подверженным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

карстовым явлениям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Нефте- и нефтепродуктопроводы,

 

 

 

 

 

 

 

 

прокладываемые вдоль рек ширинойД

 

 

 

 

 

зеркала воды в межень 25 м и более,

 

 

 

 

 

 

 

 

каналов, озер и других водоемов

 

 

 

 

 

 

 

 

рыбохозяйственного

значения,

выше

I

 

I

 

I

 

 

 

населенных

пунктов

и

промышленных

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

предприятий на расстоянии от них до 300

 

 

 

 

м при диаметре труб 700 мм и менее, до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500 м при диаметре труб свыше 700 до

 

 

 

 

 

 

 

 

1000 мм включительно; до 1000 м при

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметре труб свыше 1000 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

123

Для уточнения толщины стенки труб на участках I и II категорий необходимо определить границы этих участков на местности, по которой прокладывается нефтепродуктопровод.

Коэффициент условий работы mo

= 0,75 для участков нефте-

продуктопроводов I и II категории и mo

= 0,6 – для участков категории

С

 

В определяет необходимость создания повышенного запаса прочности

нефтепровода по сравнению с участками III и IV категорий. А это, в

свою очередь, став т задачу сравнения рабочего давления на отдельных участках нефтепродуктопровода с разрешенным по условию создания требуемогорисзапаса прочности материала труб [3].

равнен е удобно выполнять графоаналитическим методом, при котором на сжатом профиле нефтепродуктопровода анализируется взаимное расположен е пьезометрических линий, соответствующих предельным (по давлению) режимам эксплуатации нефтепродуктопровода с так называемой эпюрой разрешенных напоров в нефтепродуктопроводе ( . 10.1). Под эпюрой разрешенных напоров понимается совокупность всех точек, отстоящих от линии сжатого профиля на вел ч ну максимального напора (в выбранном масштабе

высот), который допустим в

по условиям прочности с

учетом материалатрубопроводе, диаметра и толщины стенки, а также категории

участка нефтепродуктопровода.

А

 

Д

 

И

Рис. 10.1 Пример построения эпюры разрешенных напоров

В том случае, если нефтепродуктопровод сооружен из одинаковых труб с постоянной толщиной стенки, а на трассе отсутствуют участки

124

повышенной опасности, эпюра разрешенных напоров полностью копирует сжатый профиль нефтепродуктопровода, только находится выше его на величину максимально допустимого напора (давления) в выбранном масштабе высот.

На участках повышенной опасности (категории В, I и II) эпюра разрешенных напоров также копирует сжатый профиль участка, но при той же толщине стенки труб расположена ближе к линии профиля, так как макс мально допустимый напор (давление) на этом участке уменьшается.

Так м образом, эпюра разрешенных напоров, в целом копируя

сжатый проф ль нефтепродуктопровода, на границах участков раз-

С

зменяется скачком. Этот скачок на участках по-

личной категор

вышенной категор

при неизменной толщине стенок труб и марки

стали направлен вн з, а в случае увеличения толщины стенки трубы или

применен я

прочной стали может быть уменьшен, равен нулю

произойдет пересечение с пьезометрической линией падения напора.

даже направлен вверх. [3]

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

Вел ч ны макс мально допустимых напоров для участков раз-

личных категор й, нео ходимые для построения эпюры разрешенных

напоров всего нефтепродуктопровода, определяются по формуле

 

 

 

2 R

 

 

 

 

более

1

 

 

 

 

Hmax

 

 

 

 

.

(10.11)

gn (D

2

н

)

1

н

 

 

 

 

При анализе взаимного расположения пьезометрических линий

предельных режимов эксплуатации нефтепроводов и эпюры разре-

шенных напоров принимаетсяАрешение об изменении толщины стенки

труб или применении более прочных сталей в том случае, если

пьезометрические линии предельных режимов на каком-либо участке

пересекаются с эпюрой разрешенных напоров. Участки, прилегающие к

насосным станциям, относятся к категории повышенной опасности.

Д

 

Поэтому в конце перегона эпюра разрешенных напоров имеет скачок

вниз. Точно такой же скачок будет на эпюре и в начале перегона, т.е.

 

 

 

И

Поэтому в начале перегона применяют трубу с большей толщиной стенки, или используют более прочную сталь. Значение новой толщины

стенки трубы вычисляется по формуле

\

 

n D H|

g

 

.

(10.12)

 

1

н max

 

 

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n1Hmax g

 

R1

 

 

Затем оно округляется до ближайшего большего стандартного значения 1.

125

Источник: https://studfile.net/preview/16408200/